Solenergi, eller energi som härrör från solljus, kan omvandlas till elektricitet och användas för en mängd olika ändamål. De vanligaste solenergitillämpningarna inkluderar drivning och optimering av uppvärmning och kylning av hus, tillhandahållande av goda förutsättningar för växttillväxt och tillhandahållande av kostnadseffektivt solljus inomhus. I vissa fall kan solenergi vara användbar för uppvärmning och belysning utan att behöva omvandlas till el. Solenergiapplikationer av denna typ är användbara eftersom de minskar behovet av att använda el och är därför ofta ganska kostnadseffektiva. Även om konvertering av solenergi till elektricitet ger en källa till ren, förnybar energi som kan användas för nästan alla ändamål, är kostnaden för att installera den utrustning som krävs för att samla, konvertera och lagra elen ganska hög.
Många av de vanligaste, användbara och mest kostnadseffektiva solenergitillämpningarna är passiva till sin natur och innebär ingen konvertering till el. Många hus är till exempel byggda med solens läge vid olika tidpunkter under dagen i åtanke, vilket säkerställer att huset har gott om naturligt ljus. Olika arkitektoniska överväganden kan också säkerställa att byggnader håller rimliga temperaturer. En annan av de vanligaste tillämpningarna av denna form kan ses i växthus. Solen passerar genom växthusets genomskinliga hölje och värmer växterna och jorden, vilket skapar varm luft som inte kan fly från höljet och ger därför en bra miljö för växttillväxt.
Vissa solenergiapplikationer kräver omvandling av solljus till elektricitet. Vissa hus i isolerade men väl upplysta områden använder till exempel solenergi för att ge tillräckligt med el för grundläggande uppgifter. Även om det kan vara dyrt att installera ett solelsystem, kan det med tiden bli mer kostnadseffektivt än att ansluta en byggnad i ett isolerat område till ett elsystem. Elektriciteten från sådana solenergisystem kan användas precis som all annan elektricitet, men det är ofta nödvändigt att spara den och bara använda den för det absolut nödvändigaste. Ett sådant system kanske inte kan driva ett komplett utbud av elektriska apparater under en lång tidsperiod.
Vissa solenergiapplikationer involverar individuella enheter som har sina egna inbyggda solpaneler. Många former av utomhusbelysning samlar till exempel solenergi under dagen och använder den insamlade energin för att ge ljus under natten. Liknande solenergiapplikationer inkluderar solkylskåp och småskaliga solenergigeneratorer.